Системи відображений інформації

Найпростішими приладами відображення інформації в цифрових пристроях є світлодіоди і цифрові індикатори.

В напівпровідникових світлодіодах використовується властивість p-n переходу випромінювати світло у видимій частині спектру при протіканні через нього прямого струму (, ). Варіанти включення індикаторів наведені на рисунку 2.1.

Рисунок 2.1 - Включення одиничних індикаторів

Для відображення цифрової інформації найбільшого поширення набули семисегментні індикатори, в яких зображення цифри складають з семи лінійних світлодіодних сегментів розташованих у вигляді цифри 8.

На основі світлодіодів і семи сегментних індикаторів будуються підсистеми відображення інформації. При побудові підсистем відображення інформації розрізняють два підходи, динамічна і статична індикація.

Статична індикація полягає в постійному підсвічуванні індикаторів HLl-n від одного джерела інформації (рис.2.2).

В такій системі кожний індикатор HL1-n підключений через власний дешифратор DC1-n і регістр-защолку RG1-n до шини даних. Вибірка регістрів RG1-n проводиться за допомогою селектора адреси СА. Апаратні затрати при такій організації складають n пар регістр + дешифратор при n десяткових розрядів індикатора.

В стенді адресація статичної індикації реалізована за допомогою дешифратора, мікросхеми КР555ІД7 та вихідних сигналів С82, CS3. Оскільки адреси індикаторів знаходяться в полі адресації зовнішньої пам’яті даних, то для вибірки використовується сигнал WR з процесора.

Суть динамічної індикації полягає в почерговому циклічному підключенні кожного індикатора HL1-n до джерела інформації через загальну шину даних, рис 2.3.

Вибірка індикатора здійснюється дешифратором DA. В регістрі RD зберігається цифровий код, призначений для відображення. В регістрі RA зберігається адреса індикатора.

DA - дешифратор адреси, необхідний для вибірки відповідного регістра; R1-R3 - регістри, в яких тимчасово зберігається значення коду числа для відображення (відповідний регістр вибирається DA); DC1-DC3 - семи сегментні дешифратори, що перетворюють двійковий код в семи сегментний код; HL1-HL3 - семи сегментні індикатори; ШД - шина даних, по якій здійснюється передача даних на індикацію

Рисунок 2.2 - Структурна схема статичної індикації

RD - регістр даних для тимчасового зберігання числа або символу, що відображається; RA - регістр адреси для тимчасового зберігання двійкового коду адреси вибираного індикатора; DA - дешифратор адреси, позиція задається двійковим кодом; HL1-HL4 - семисегментні індикатори

Рисунок 2.3 - Структурна схема динамічної індикації

При такому включенні значно зменшуються апаратні витрати. Але необхідно забезпечити достатній час свічення одного індикатора, для того, щоб не зменшувалася яскравість.

Також необхідно забезпечити таку частоту перебору індикаторів, щоб не було помітне мерехтіння. Переваги такого способу помітні при кількості десяткових розрядів індикації більше 5.

На стенді статична індикація реалізована на чотирьох статичних семисегментних двійково-десяткових індикаторах HG1 (розряди HG1.0, HG1.1, HG1.2, HG1.3). Звернення до них проводиться, як до елементів пам’яті з адресами A000h, B000h. Передача даних на індикатори здійснюється з ОЕВМ по шині даних AD(0-7). Сигнали вибірки мікросхем індикації CS2.

Динамічна індикація реалізована за допомогою чотирьох розрядного семисегментного індикатора HL10 (плата розширення). Управління динамічною індикацією здійснюється за допомогою елементів DD4, DD3.1, DD3.5 (лінія даних A, B, C, D, E, F, G, H, -РВ0, PB1, PB2, РВ3, РВ4, РВ5, РВ6, РВ7) сигнали поступають з порту РВ мікросхеми паралельного приймача-передавача DD10 (див. електричну схему стенду додаток 1), сигнали вибірки відповідного індикатора поступають від лінії порту РС0, РС1 мікросхеми DD10 до дешифратора розряду DD5.

Також на платі розширення встановлена матриця 5x7 світлодіодів HG7, і лінійка світлодіодів HL1-HL8. Світлодіоди запалюються записом логічних одиниць у відповідні розряди порту РА мікросхеми паралельного приймача-передавача DD10.

Управління світлодіодною матрицею здійснюється по лініях РА0-РА4 і РС0-РС6 паралельного приймача-передавача DD10. Наприклад для того щоб засвітити крапку з координатами [1;1] необхідно виставити рівень логічної одиниці на лінії РА0, і рівень логічного нуля на лінії РС0.

Прикіад програми дія статичної індикації

З частотою 1 Гц відобразити на статичному індикаторі число 04:

CSEG

ORG 0

Continue:

mov A, #04h;записати в Акк. число 04

mov DPTR,#0A000h;устан.в DPTR адреса lHfl.DD15,DD16

movx @DPTR,A;засвітити на Інд. DD15,DD16 Ч 04

mov DPTR,#0BOOOh;встановити на DPTR адресу lнд.DD17,DD18

movx @DPTR,A;засвітити на Інд. DD17,DD18 Ч 04

mov Rl,#0FFh;тимчасова затримка на 2 регістрах

СІ: mov R2,#0FFh;з декрементом у вкладеному циклі

СЗ: djnz R2, СЗ;визначає час горіння

djnz Rl, C1;індикаторів

mov A,#0FFh;записати в Акк. число FFh

mov DPTR,#CA000h;встановити на DPTR адресу lнд.D15,DD16

movx @DPTR,A;погасити індикатори DD15,DD16

mov DPTR,#OB000h;встановити на DPTR адресу Інд. DD17,DD18

movx @DPTR,A;погасити індикатори DD17,DD18

mov Rl,#0FFh;тимчасова затримка на 2 регістрах

С2: mov R2,#0FFh;c декрементом у вкладеному циклі

С4: djnz R2, С4;визначає час гасіння
djnz Rl, C2;індикаторів

jmp Continue;перехід на початок програми

END